Von Chronohypnotika und inneren Uhren

[Bild: http://knowyourmeme.com/photos/778033-pokemon]

Da ich nun zwei Artikelreihen parallel habe, werde ich diese im wechsel gestallten

Da wir in den letzten Artikeln gesehen haben, was es für pharmakologische Ansätze gibt unsere Kognition zu manipulieren und was es mit speziell modifizierten Molekülen (Research Chemicals) auf sich hat,

Schauen wir uns heute die "natürlichen" Mechanismen an

Wo sitzt eigentlich die innere Uhr?

Ich habe jetzt öfter schon gelesen, dass wir eine innere Uhr hätten...wenn ich also nicht mehr schlafen kann, muss ich damit zum Uhrmacher? Ja es ist tatsächlich so, dass es eine Synchronisation mit der Umwelt gibt. Melatonin (unser Schlafhormon) wird ausgeschüttet, wenn es draußen dämmert und sobald es hell wird, wird der Hahn zugedreht.

Als Programm wäre es so:
solange Blauanteil im Licht = x
hemme Melatonin Ausschüttung

[Foto:By National Institute of General Medical Sciences - Circadian Rhythms Fact Sheet, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7408107]

Da das ganze von der Retina registriert wird (oder sagen wir von ihr ausgeht ;) ) muss die Info irgendwo im Optischen System landen. Verfolgen wir die Strippen ins Hirn kommen wir zur Biologischen Uhr. Und wir werden fündig!

"The mammalian circadian system is composed of a hierarchical multi-oscillator structure, with the central clock located in the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus regulating the peripheral clocks found throughout the body"
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29460036

Die zentrale Uhr die uns mit Hell-Dunkel synchronisiert, sitzt also im SCN aber sie synchronisiert sich nicht nur mit der Umwelt, sondern auch mit anderen peripheren Uhren außerhalb des SCN! Es ist also wesentlich komplizierter als oft dargestellt.

Wieso Schlafentzug tödlich sein kann

Normalerweise würde das Gehirn sobald die Sonne so tief ist, dass der Himmel keinen Blauanteil mehr aufweist --> Melatonin (Schlafhormon) ausschütten

Heutzutage brauchst du nur auf den Bildschirm schauen und simulierst dem Köper noch Tageszeit. Hier entgeht dem Körper die Produktion oder ein gesunder Level wichtiger regenerativer Hormone hGH, Testosteron (korreliert mit REM-Phase), Melatonin (vermutlich somit auch die ganzen Wunderpeptide wie Epithlamin)

ein anderer Punkt ist, dass sich solange wie wir wach sind ein giftiger Stoff (Beta-Amyloid) im Hirn ansammelt, unsere Zwischenzellräume im Hirn weiten sich im Tiefschlaf um 60!% und werden mit Hirnflüssigkeit gespült (Cerebrospinalflüssigkeit das Blaue im Bild) <-- das ist eigentlich echt verrückt. Wie so ein Putztrupp mit einem Hochdruckreiniger.

"The conservation of sleep across all animal species suggests that sleep serves a vital function. We here report that sleep has a critical function in ensuring metabolic homeostasis. Using real-time assessments of tetramethylammonium diffusion and two-photon imaging in live mice, we show that natural sleep or anesthesia are associated with a 60% increase in the interstitial space, resulting in a striking increase in convective exchange of cerebrospinal fluid with interstitial fluid. In turn, convective fluxes of interstitial fluid increased the rate of β-amyloid clearance during sleep. Thus, the restorative function of sleep may be a consequence of the enhanced removal of potentially neurotoxic waste products that accumulate in the awake central nervous system."

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24136970

Das führt uns dann auch zum Pathomechanismus von degenerativen Hirnerkrankungen wie Alzheimer

"Misfolding and aggregation of amyloid β (Aβ) are key features of Alzheimer's disease (AD) pathogenesis, but the molecular events controlling this process are not known in detail. In vivo, Aβ aggregation and plaque formation occur in the interstitial fluid of the brain extracellular matrix. This fluid communicates freely with cerebrospinal fluid (CSF)"
Andreasen et al. 2016 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5090044/)

Die Ansammlung von Amyloid Beta ist also ein zentraler Faktor für diese Krankheit. Bedeutet aber nicht dass Schlafentzug der Trigger ist/sein muss!

Bei Ratten sind bereits wenige Tage Schlafentzug tötlich, bei uns...naja will wohl niemand ausprobieren

Melatonin nicht nur ein Schlafmittel und Schlafmittel kein Mela Ersatz!

Melatonin gibts Rezeptfrei, man sollte aber nicht denken dass es ein einfaches Schlafmittel ist und umgekehrt ist es noch schlimmer zu denken es reiche hin irgendein Schlafmittel zu nehmen um den gesunden Schlaf-Wach-Rythmus wieder herzustellen. Unsere körpereigene Apotheke ist da etwas speziell.

Melatonin ist ein Chronohypnotikum (nicht bloß ein Hypnothikum) und besitzt somit einen chronobiotischen Effekt, es ballern nicht nur sondern dreht effektiv an der inneren Uhr und kann somit den Rythmus normalisieren.

"melatonin is an internal sleep "facilitator" in humans, and therefore useful in the treatment of insomnia and the readjustment of circadian rhythms. There is evidence that administration of melatonin is able: (i) to induce sleep when the homeostatic drive to sleep is insufficient; (ii) to inhibit the drive for wakefulness emanating from the circadian pacemaker; and (iii) induce phase shifts in the circadian clock such that the circadian phase of increased sleep propensity occurs at a new, desired time. Therefore, exogenous melatonin can act as soporific agent, a chronohypnotic, and/or a chronobiotic."

[Cajochen et al. 2003 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12622846]

Melatonin aus der Natur für die Uhr

Dazu muss man nicht einmal Melatonin substituieren, auch das Nahrungsmelatonin unter anderem in Pistazien, hat zu mindest was die Tumorsupression angeht einen signifikanten Effekt (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2998564/).

Hier findet ihr eine Tabelle mit dem Melatonin gehalt https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5409706/table/nutrients-09-00367-t001/

wie man hier sieht ist Nahrungsmelatonin (was lange Zeit bezweifelt wurde) effektiv, nur ersetzt das alles keine gesunde Schlafhygiene. Also kein Smartphone oder TV im Bett und ne Stunde vorm pennen vielleicht auf starkes Kunstlicht mit hohem Blauanteil weitestgehend verzichten.

Ich selbst nutzte auf meinem Laptop eine freeware App, welche das Licht angepasst an die Uhrzeit dimmt und den Blauanteil entfehrnt. Müde werd ich davon. Nur scheiße wenn man noch lernen muss und eine Prüfung ansteht ;-(...daher gehts jetzt ans Lernen. Bis die Tage

Fazit:

mit Melatonin kann man seinen Schlaf sollte er gestört sein wieder herstellen, andere Schlafmittel können das nicht außer es sind Chronobiotika die wie Melatoninmimetika wirken.

:D sry

Bilderverzeichnis:
(2)https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/how-sleep-clears-brain
(3)By Henry Vandyke Carter - Henry Gray (1918) Anatomy of the Human Body (See "Book" section below)Bartleby.com: Gray's Anatomy, Plate 773, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=541621